淺談配電工程中有關(guān)高壓開關(guān)柜的若干問題

謝建鵬

（福州億力電器設(shè)備有限公司，福建 福州 350000）

淺談配電工程中有關(guān)高壓開關(guān)柜的若干問題

謝建鵬

（福州億力電器設(shè)備有限公司，福建 福州 350000）

隨著電力工程建設(shè)對(duì)開關(guān)設(shè)備需求的不斷提升，結(jié)合電力工程中高壓開關(guān)設(shè)備運(yùn)行使用的實(shí)際情況，仍然存在著一定的問題和局限性，導(dǎo)致電力工程事故仍有發(fā)生，存在著較為突出的影響。以10 kV高壓開關(guān)設(shè)備為例，對(duì)其在配電工程應(yīng)用中常見的故障問題進(jìn)行了研究分析，并提出了相關(guān)建議對(duì)策，以促進(jìn)高壓開關(guān)柜在配電工程中的設(shè)計(jì)應(yīng)用，確保電力運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

配電工程；高壓開關(guān)柜；電網(wǎng)；電力工程

1 10 kV高壓開關(guān)柜運(yùn)行故障問題分析

1.1 開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

在配電電網(wǎng)運(yùn)行中，高壓開關(guān)柜的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，是引起開關(guān)柜故障發(fā)生的主要因素之一，且在高壓開關(guān)柜運(yùn)行使用中相對(duì)常見。其中，結(jié)合配電工程高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)用情況，其絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理主要表現(xiàn)在高壓開關(guān)柜絕緣件中缺少相應(yīng)的屏蔽結(jié)構(gòu)，或結(jié)緣設(shè)計(jì)中存在局部對(duì)地距離不足、開關(guān)柜矩形母排尖端場(chǎng)強(qiáng)過于集中等。在開關(guān)控制運(yùn)行中，都會(huì)對(duì)其絕緣性能造成影響，引發(fā)相應(yīng)的故障問題發(fā)生。

針對(duì)上述問題，為了確保高壓開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，避免故障問題發(fā)生，在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中可以通過增加開關(guān)柜設(shè)備的絕緣裕度或通過對(duì)開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整設(shè)計(jì)等，確保開關(guān)柜控制運(yùn)行中電場(chǎng)呈現(xiàn)均勻分布的結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而有效避免和減少因結(jié)構(gòu)絕緣性能引發(fā)的故障問題發(fā)生。其中，對(duì)于高壓開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)與調(diào)整，可以通過在中置柜內(nèi)部采用屏蔽結(jié)構(gòu)絕緣件或?qū)﹂_關(guān)柜的矩形尖端母排設(shè)置成倒圓形式，以確保電場(chǎng)分布均勻等，從而提升高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)絕緣性。此外，在開關(guān)柜設(shè)計(jì)中，還可以通過將電場(chǎng)附近鋼板更換成弱磁不銹鋼鋼板，來改進(jìn)開關(guān)柜的絕緣結(jié)構(gòu)，提高其絕緣性能。

1.2 開關(guān)柜柜體發(fā)熱故障及改進(jìn)

開關(guān)柜柜體發(fā)熱也是引起配電工程高壓開關(guān)柜故障發(fā)生的主要原因，此類故障以10～35 kV的大電流開關(guān)柜運(yùn)行應(yīng)用中最為常見。通常情況下，導(dǎo)致開關(guān)柜柜體發(fā)熱的主要原因與開關(guān)柜設(shè)計(jì)不合理有很大的關(guān)系。一般情況下，開關(guān)柜設(shè)計(jì)中，如果對(duì)柜體溫度變化的裕度設(shè)計(jì)較小，或?qū)﹂_關(guān)柜的載流密度選取設(shè)計(jì)比較高，都會(huì)導(dǎo)致開關(guān)柜運(yùn)行過程中的通風(fēng)散熱條件不滿足運(yùn)行需求，發(fā)生相應(yīng)的柜體發(fā)熱故障，且這種故障情況下一旦開關(guān)柜的柜體觸頭接觸狀況稍微變化，都會(huì)導(dǎo)致柜體過熱情況發(fā)生，引起更大的開關(guān)柜運(yùn)行故障問題發(fā)生，造成設(shè)備短路。

針對(duì)開關(guān)柜運(yùn)行柜體發(fā)熱故障情況，在設(shè)計(jì)中首先應(yīng)注意合理提升溫度的變化裕度，同時(shí)，注意加強(qiáng)柜體通風(fēng)散熱性能改善和設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上改進(jìn)和避免觸頭接觸不合理引發(fā)的過熱問題，從而有效避免故障的發(fā)生。

1.3 開關(guān)柜自身絕緣性能問題

開關(guān)柜自身絕緣性能不足是引起配電工程高壓開關(guān)柜運(yùn)行中故障問題發(fā)生的主要原因之一。根據(jù)配電工程高壓開關(guān)柜運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)開關(guān)柜自身絕緣性能造成影響的因素主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

在高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，如果生產(chǎn)廠家對(duì)開關(guān)柜的設(shè)計(jì)制造不嚴(yán)格按照有關(guān)要求或標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，導(dǎo)致開關(guān)柜設(shè)備的內(nèi)部帶電體相相之間或相地之間空氣絕緣間隙小于規(guī)定的125 mm時(shí)，就會(huì)在運(yùn)行使用過程中引發(fā)相關(guān)絕緣故障或問題發(fā)生，進(jìn)而對(duì)開關(guān)柜設(shè)備運(yùn)行使用的安全性與穩(wěn)定性造成影響。高壓開關(guān)柜中相應(yīng)的配套附件的絕緣性能比較差，也會(huì)對(duì)開關(guān)柜的絕緣性能造成影響。一些開關(guān)柜生產(chǎn)廠商為了降低生產(chǎn)成本等，選擇一些絕緣性能相對(duì)較差的配套附件進(jìn)行設(shè)備制造，導(dǎo)致整個(gè)開關(guān)柜的絕緣性能受到了影響，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致故障問題發(fā)生。高壓開關(guān)柜中復(fù)合絕緣的空氣間隙設(shè)計(jì)不合理，這也是影響開關(guān)柜絕緣性能的重要因素。此外，配電工程中高壓開關(guān)柜的運(yùn)行維護(hù)管理也是引發(fā)開關(guān)柜絕緣故障發(fā)生的主導(dǎo)因素。一般情況下，由于配電工程中高壓開關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境惡劣，易受到粉塵、煙霧、蒸汽、溫度等各種環(huán)境因素的影響，對(duì)開關(guān)柜絕緣構(gòu)件的表面造成腐蝕影響，嚴(yán)重情況下，還會(huì)引起絕緣構(gòu)件腐蝕加劇，絕緣性能受到影響，發(fā)生故障，因此，做好配電工程高壓開關(guān)柜運(yùn)行維護(hù)，降低環(huán)境因素對(duì)絕緣構(gòu)件的腐蝕影響，是避免故障發(fā)生的有效措施。

1.4 雷擊引起的開關(guān)柜故障

配電工程中，變電站架空線路雷擊作用引起的絕緣串子被擊穿問題也會(huì)對(duì)高壓開關(guān)柜的運(yùn)行造成影響，導(dǎo)致故障發(fā)生。針對(duì)這種情況，為了避免配電工程中雷擊危害導(dǎo)致的高壓開關(guān)柜故障發(fā)生，需要在配電線路的變電設(shè)備安裝位置設(shè)置相應(yīng)的避雷防護(hù)，減小雷擊作用造成的放電電流的電壓影響，減少對(duì)高壓開關(guān)柜的運(yùn)行影響。此外，還可以在高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)中有效提升開關(guān)柜的絕緣裕度，設(shè)置架空線路避雷保護(hù)等，避免開關(guān)柜故障發(fā)生。

2 配電工程中高壓開關(guān)柜故障控制建議

針對(duì)上述配電工程高壓開關(guān)柜故障及有關(guān)改進(jìn)分析，為了避免故障發(fā)生，應(yīng)提高配電電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，還需要從以下幾點(diǎn)做好改進(jìn)與控制：①在開關(guān)柜設(shè)計(jì)制造中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計(jì)和控制開關(guān)柜設(shè)備絕緣間隙與配件質(zhì)量，減少因開關(guān)柜絕緣間隙不合理或配件質(zhì)量較差等問題引發(fā)的開關(guān)柜絕緣性能或其他運(yùn)行使用性能的降低，導(dǎo)致運(yùn)行使用中故障問題的發(fā)生。②在配電工程安裝使用前，應(yīng)注意針對(duì)配電工程的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境以及開關(guān)柜設(shè)備性能做好相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)。對(duì)于性能不符合配電工程運(yùn)行使用標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)柜設(shè)備堅(jiān)決不能使用，使用過程中還要注意及時(shí)進(jìn)行維護(hù)檢修，以避免故障問題發(fā)生。③在高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)制造中，盡量減少對(duì)不符合要求標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，避免因與設(shè)計(jì)或運(yùn)行使用標(biāo)準(zhǔn)不符而導(dǎo)致故障發(fā)生，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全與穩(wěn)定造成不利影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)配電工程中高壓開關(guān)柜常見運(yùn)行故障及改進(jìn)建議進(jìn)行了分析，有利于促進(jìn)高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)水平的提升，推動(dòng)了其在電力工程中的推廣應(yīng)用，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］邢雪梅.MNS型低壓配電柜實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)及應(yīng)用［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2017，30（07）.

［2］李萍.KYN28高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)問題探討［J］.電氣制造，2010（08）.

［3］繆偉山.淺談電力安裝工程施工中的質(zhì)量控制［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（06）.

〔編輯：張思楠〕

TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.055

2095－6835（2017）23－0055－02